Una anomalía masiva recién descubierta en las profundidades del interior de la Tierra puede ser un remanente de la colisión hace unos 4.500 millones de años que formó la Luna.
Es la conclusión de un nuevo estudio, que se basó en métodos computacionales de dinámica de fluidos iniciados por el profesor Deng Hongping del Observatorio Astronómico de Shanghai (SHAO) de la Academia de Ciencias de China, y se publica como portada destacada en Nature este 2 de noviembre.
La teoría predominante ha sugerido que, durante las últimas etapas del crecimiento de la Tierra, hace aproximadamente 4.500 millones de años, se produjo una colisión masiva, conocida como "impacto gigante", entre la Tierra primordial (Gaia) y un protoplaneta del tamaño de Marte conocido como Theia.
Se cree que la luna se formó a partir de los escombros generados por esta colisión.
Las simulaciones numéricas han indicado que la luna probablemente heredó material principalmente de Theia, mientras que Gaia, debido a su masa mucho mayor, solo estuvo ligeramente contaminada por material de Theia.
Dado que Gaia y Theia eran formaciones relativamente independientes y estaban compuestas de materiales diferentes, la teoría sugería que la Luna (dominada por material de Theian) y la Tierra (dominada por material de Gaia) deberían tener composiciones distintas.
Sin embargo, mediciones isotópicas de alta precisión revelaron más tarde que las composiciones de la Tierra y la Luna son notablemente similares, desafiando así la teoría convencional de la formación de la Luna.
Para refinar aún más la teoría de la formación lunar, el profesor Deng comenzó a realizar investigaciones sobre la formación de la luna en 2017.
Se centró en desarrollar un nuevo método de dinámica de fluidos computacional llamado Masa Finita sin Malla (MFM), que sobresale en modelar con precisión la turbulencia y la mezcla de materiales.
Utilizando este novedoso enfoque y realizando numerosas simulaciones del impacto gigante, el profesor Deng descubrió que la Tierra primitiva exhibía estratificación del manto después del impacto, con el manto superior e inferior teniendo diferentes composiciones y estados.
Específicamente, el manto superior presentaba un océano de magma, creado mediante una mezcla minuciosa de material de Gaia y Theia, mientras que el manto inferior permaneció en gran medida sólido y retuvo la composición material de Gaia.
"Las investigaciones anteriores habían puesto demasiado énfasis en la estructura del disco de escombros (el precursor de la Luna) y habían pasado por alto el impacto de la colisión gigante en la Tierra primitiva", dijo Deng en un comunicado.
Después de conversaciones con geofísicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, el profesor Deng y sus colaboradores se dieron cuenta de que esta estratificación del manto puede haber persistido hasta el día de hoy, correspondiente a los reflectores sísmicos globales en el manto medio (ubicados a unos 1.000 km debajo del Superficie de la Tierra).
Específicamente, todo el manto inferior de la Tierra aún puede estar dominado por material gaiano anterior al impacto, que tiene una composición elemental diferente (incluido un mayor contenido de silicio) que el manto superior, según un estudio anterior del profesor Deng.
"Nuestros hallazgos desafían la noción tradicional de que el impacto gigante condujo a la homogeneización de la Tierra primitiva", afirmó el profesor Deng. "En cambio, el impacto gigante que formó la luna parece ser el origen de la heterogeneidad del manto temprano y marca el punto de partida de la evolución geológica de la Tierra a lo largo de 4.500 millones de años".
